Мозг переключается между двумя реальностями 15 раз в секунду — как минимум у макак

Вероятно, наши мозги устроены примерно таким же образом.

Человеческому сознанию может быть доступна лишь часть информации, непрерывно обрабатываемой мозгом. Эксперименты на макаках показали, что нейроны 15 раз в секунду переключаются между осознаваемыми и подавленными зрительными образами.

Для изучения этого механизма ученые использовали нейронные зонды Neuropixels, позволяющие одновременно регистрировать электрическую активность множества нервных клеток. Измерения проводились в нижневисочной и префронтальной коре макак, включая участки мозга, отвечающие за распознавание лиц.

В ходе экспериментов исследователи применяли метод бинокулярного подавления. Сначала одному глазу животного показывали изображение лица, затем второму глазу внезапно демонстрировали другой кадр. В результате новое изображение начинало доминировать в восприятии, а первоначальное подавлялось, хотя оба сигнала продолжали поступать в мозг.

5

Анализ выявил быстрое чередование двух состояний нейронной активности. В одни моменты мозг представлял исключительно осознаваемое лицо, а в другие переходил к обработке подавленного изображения. По характеру сигналов исследователи смогли с высокой точностью восстановить оба изображения.

Такое переключение происходило около 15 раз в секунду даже при постоянном зрительном стимуле и неизменном сознательном восприятии. На уровне отдельных клеток наблюдалась аналогичная закономерность.

Во время микроэпох сознательного восприятия нейроны избирательно реагировали на видимое лицо, а во время подавленных микроэпох начинали реагировать на скрытое от сознания изображение. При этом реакции на характерные особенности осознаваемого лица были сильнее. Сходные результаты ученые получили при регистрации активности префронтальной коры.

Ученые считают, что доступ информации к сознанию зависит от дополнительного механизма временного отбора нейронных сигналов, а само присутствие подробного изображения в активности мозга еще не гарантирует его осознанного восприятия.

Нейробиологи уже пытались обнаружить области мозга, отвечающие за сознательное восприятие. Предыдущие исследования показывали, что даже при подавлении изображения нейроны сохраняют информацию о нем, но новые данные объясняют это противоречие: представления осознаваемых и подавленных стимулов могут быстро чередоваться в одних и тех же нейронных популяциях.